脊髄損傷回復のための赤外線療法が重要な節目を迎えた

脊髄損傷(SCI)の患者は、赤色光と近赤外光を使用して神経接続を回復することを目的とした将来の治療法から恩恵を受ける可能性があります。

この方法は、英国バーミンガム大学の科学者らが開発し、バーミンガム大学エンタープライズが特許を取得したものであり、損傷部位に直接光を当てるものである。

バイオエンジニアリング・アンド・トランスレーショナル・メディシン誌に掲載された最近の研究では、この新しい治療法の最適な「投与量」が特定され、感覚と運動の大幅な回復、損傷した神経細胞の再生など、治療上の大きな改善をもたらす可能性があることが示されました。

ズバイル・アーメド教授率いる研究者らは、脊髄損傷の細胞モデルを使用して、最大限の機能回復を達成し、神経細胞の成長を刺激するために必要な光の周波数と持続時間を決定しました。

研究者らは、660nmの赤色光を1日1分間照射すると、5日間の治療で細胞生存率（生存細胞数の測定値）が45％増加することを発見した。

アハメド教授は次のように述べた。「興味深いことに、この研究のこの側面では、660nmの光には神経保護作用（神経細胞の生存率向上）と神経再生作用（神経細胞の成長刺激）の両方があることが示された。」

研究者らは、脊髄損傷（SCI）の前臨床モデルにおける光線療法の効果についても研究しました。この研究では、埋め込み型デバイスと、光源を皮膚に貼り付ける経皮投与という2つの異なる方法を用いました。

彼らの研究では、両方の照射方法で同等の結果が示されました。7日間毎日1分間、660 nmの光を照射したところ、損傷部位の組織瘢痕が減少し、機能が大幅に回復しました。

研究者らはまた、脊髄の損傷部位において、空洞と瘢痕の両方が大幅に減少し、神経細胞の再生に関わるタンパク質のレベルが上昇し、細胞間のつながりが改善されたことを発見した。

脊髄損傷において経皮的光照射と直接光照射が比較されたのは今回が初めてであり、この結果は研究者にとって大きな節目となる。研究者らはすでに追加資金を受け取っており、外傷性脊髄損傷の患者に使用するための埋め込み型デバイスの開発を計画している。外傷性脊髄損傷の患者には、現在、細胞を温存したり神経機能を改善したりする治療法はない。

本研究の筆頭著者であり、脳神経外科レジストラーでもあるアンドリュー・スティーブンス氏は次のように説明しています。「脊髄損傷後の手術は日常的に行われていますが、現状では、これらの手術は損傷による脊椎骨の損傷を安定させることのみを目的としています。このコンセプトは非常にエキサイティングです。なぜなら、外科医が同じ手術中に脊髄自体を保護し修復するデバイスを埋め込むことができるようになるからです。」

アハメド教授は次のように続けている。「光線療法を人間の脊髄損傷の治療に実現可能にするためには、損傷した組織を直接観察でき、皮膚や脊髄周囲の他の組織の厚さに妨げられることなく、より高い精度と投与量の標準化を可能にする埋め込み型デバイスが必要になります。」

光バイオモジュレーション（PBM）は、赤色光または近赤外光を用いて神経炎症を抑制し、神経細胞のアポトーシスを抑制することで、脊髄損傷（SCI）後の回復を促進する、実行可能な治療法となる可能性があります。私たちの現在の研究は、PBMの投与レジメンを最適化し、脊髄損傷（SCI）に対する侵襲的なPBM投与パラダイムの有効性を開発・検証することを目指しています。

研究チームは現在、最初の人間臨床試験で使用できるプロトタイプデバイスの開発の次のステップに進むために、商業パートナーまたは投資家を探している。